《供热工程》期末重点总结教学提纲
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《供热工程》期末重
点总结
1.热能工程:将自然界的能源直接或间接的转化为热能,以满足人们需要的科学技术。
2.供暖系统分为对流供暖和辐射供暖。
3.供热工程发展面临的主要问题:1)节能减排,创建和谐社会2)采用绿色能源3)加强供热系统的科学化管理。
第一章室内供暖系统的设计热负荷 1.供暖系统的热负荷:是指在某一室外温度tw下,为了达到要求的室内温度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
它随着建筑物得失热量的变化而变化。
2.供暖系统的设计热负荷:是指在设计室外温度tw‘下,为了达到要求的室内温度tn,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量Q’。
它是设计供暖系统的最基本依据3.失热量:主要包括围护结构传热耗热量、冷风侵透耗热量和冷风渗透耗热量。
3、基本耗热量:是指在设计条件下,通过房间各部分围护结构(门、窗、墙、地板、屋顶等)从室内传到室外的稳定传热量的总和。
4.围护结构的传热耗热量:是指室内温度高于室外温度时,通过围护结构向外传递的热量。
5.附加耗热量:是指围护结构的传热状况发生变化而对基本耗热量进行修正的耗热量。
包括风力附加、高度附加和朝向修正等耗热量。
6.室内计算温度tn:是指距地面2m以内人们活动地区的平均温度,对于一般民用建筑可以用其房间无冷暖热源影响的几何中心处的温度来代表。
许多国家所规定的冬季室内温度标准,大致在16~22摄氏度范围内。
7.供暖室外计算温度。
选定供暖室外计算温度的方法分为:一根据维护结构的热惰性原理,二是根据不保证天数的原则来确定。
8. 维护结构的热惰性原理:它规定供暖室外计算温度要按50年中最冷的八个季节里最冷的连续5天的日平均温度的平均值确定。
9.不保证天数的原则:认为允许有几天时间可以低于规定的供暖室外计算温度直亦即容许这几天室内温度可能稍低于室内计算温度tn值。
10.温差修正系数值:作用:计算与大气不直接接触的外围护结构基本耗热量,为统一计算公式。
采用该系数。
其值的大小取决于非供暖房间或空间的保温性能和透气状况。
对于保温性能差和易于室外空气流通的状况,不供暖房间或空间的空气温度更接近于室外温度,则a值更接近于1.如两个相邻房间的温差大于或等于5摄氏度时,应计算
通过隔墙或楼板的传热量。
11.由两种以上材料组成的、两向非匀质围护结构的传热系数K值。
传统的实心砖墙的传热系数K值较高。
12.计算冷风渗透耗热量常用的方法有:缝隙法、换气次数法和百分数法冷风渗透耗热量的影响因素:房屋高度不高时,主要是风压的作用;对于高层建筑,主要是风压和热压的作用。
13.根据散热设备表面温度不同,辐射供暖分为:1)低温辐射供暖(小于等于60C)2)中温辐射供暖(80~200)3)高温辐射供暖(大于等于200C)。
14.与对流供暖相比,地板辐射供暖的好处:1)舒适度高,节能。
2)节约建筑面积,无散热器片与外露的管道。
15.经济传热阻:在一个规定年限内,使建筑物的建造费用和经营费用之和最小的围护结构传热阻,称为围护结构的经济传热阻。
16.热压:建筑物的内外温度不同,由于空气的密度差而引起空气流动的压力称为热压。
17.高层建筑由于建筑物高度增加,热压不能忽视,冷风士透露量受到风压和热压的综合作用。
18.节能建筑的相关节能指标:1)建筑的耗热指标与采暖设计热负荷2)采暖的耗煤量指标。
建筑的耗热指标:指在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内消耗的,需由室内采暖设备供给的热量。
采暖设计热负荷指标:指在采暖室外计算温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在单位时间内需由锅炉或其他供热设备供给的热量。
采暖的耗煤量指标:指在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位建筑面积在一个采暖期消耗的标准煤量。
19.减少供暖热负荷的方法:1)最大限度的减少失热2)最大限度地争取得热。
20.建筑节能设计的步鄹主要是;校核建筑物体形系数、窗墙面积比是否符合节能标准要求。
1)体形系数是指建筑物与室外大气接触的外表面积E与其所包围的体积V0的比值。
2)窗墙面积比:是窗户洞口面积与房间立面单元面积的比值。
21.空气间层传热,当间层达到一定厚度后,热阻的大小几乎不随厚度增加而变化,传热系数不会再减小。
第二章室内供暖系统的末端装置
1.散热器:是最常见的室内供暖系统末端装置,其功能是将供暖系统的热媒所携带的热量,通过散热器壁面传给房间。
2.钢制散热
器与铸铁散热器相比具有的特点:①金属耗量少②耐压强度高③外形美观整洁、占地小、便于布置④除钢制柱型散热器外,钢制散热器的水容量较少,热稳定性差些⑤钢制散热器的最主要缺点是容易被腐蚀,使用寿命比铸铁散热器短3.选择散热器的基本要求:1)热工性能方面的要求:散热器的传热系数K值越高,说明其散热性越好(增大散热器传热系数的方法:1增大外壁散热面积,在外壁上加肋片2提高散热器周围空气流动速度和增加散热器向外辐射强度)2)经济方面的要求:(金属热强度:是指散热器内热媒平均温度与室内空气温度差1C时,每千克质量散热器单位时间所散出的热量。
)3)安装、使用和生产工艺方面的要求4)卫生和美观方面的要求5)使用寿命的要求。
4.散热器的选用:①散热器的工作压力,当以热水为热媒时,不得超过制造厂规定的压力值;②在民用建筑中,宜采用外形美观,易于清扫的散热器③在放散粉尘或防尘要求较高的生产厂房,应采用易于清扫的散热器④在具有腐蚀性气体的生产厂房或相对湿度较大的房间,宜采用耐腐蚀性的散热器⑤采用钢制散热器时,应采用闭式系统,并满足产品对水质的要求,在非采暖季节采暖系统应充水保养;蒸汽采暖系统不得采用钢制柱型、板型和扁管等散热器⑥采用铝制散热器时,应选用内防腐型铝制散热器,并满足产品对水质的要求⑦安装热量表换热恒温阀的热水采暖系统不宜采用水流通道内含有粘砂的铸铁等散热器。
5.tpj为散热器进出口水温的算术平均值。
对双管热水供暖系统,散热器的进、出口温度分别按系统的设计供、回水温度计算;对单管热水供热供暖系统,所以每组散热器的进、出口水温必须逐一分别计算。
6.几个修正系数:散热器组装片数修正系数β1值散热器连接形式修正系数β2值散热器安装形式修正β3值考虑到整个散热量的修正β4 7.地面式辐射采暖的常用形式:1)低温热水地面辐射采暖:(加热盘管在耗热量较大的房间按最小间距100mm。
耗热量较小的,按最大间距300mm。
加热盘管敷设方式原则:一尽可能使室内的温度场分布均匀,二简单便于施工。
常用的布设方式有回折型和平行型)2)低温发热电缆地板辐射3)低温电热膜辐射采暖8.散热
器的布置:1)散热器一般应安装在外墙的窗台下2)为防止冻裂散热器,两道外门之间,不准设置散热器3)散热器一般应明装,布置简单。
4)在垂直单管或双管热水系统中,同一房间的两组散热器可以串联连接。
5)在楼梯间布置散热器时,考虑楼梯间热流上升的特点,应尽量布置在底层或按一定比例分布在下部各层。
6)铸铁散热器的组装片,不易超过下列数值:粗柱形——20片、西柱形(四柱)——25片、长翼型——7片9.暖风机:是由通风机、电动机和空气加热器组合而成的联合机组。
分为轴流式和离心式,常称为小型暖风机和大型暖风机。
常见的小型暖风机布置方案有:直吹、斜吹和顺吹。
第三章室内热水供暖系统 1.室内供暖系统末端装置使用的热媒主要有:热水、蒸气和热风。
2.室内热水供暖系统的分类①按热媒温度的不同,分为低温水供暖系统和高温水供暖系统②按系统循环动力的不同,分为重力(自然)循环系统和机械循环系统③按系统管道敷设方式的不同,分为垂直式和水平式④按散热器供、回水方式的不同,分为单管系统和双管系统3.系统垂直失调:在供暖建筑物内,同一竖向的各层房间的室温不符合设计要求的温度,而出现上下层冷热不均的现象,通常称作系统垂直失调4.重力循环系统上供下回式管道布置的特点:系统的供水干管必须有向膨胀水箱方向上升的流向。
在重力循环系统中,水的流速较低,水平干管中流速小于0.2m/s;而在干管中空气泡的浮升速度为0.1~0.2m/s,而在立管中约为
0.25m/s。
5.机械循环下供下回式双管系统的特点:1)在地下室布置供水干管,管路直接散热给地下室,无效热损失小2)在施工中,每安装好一层散热器即可开始供暖,给冬季施工带来方便3)排除系统中的空气较困难。
6.机械循环下供下回式系统排除空气的两种方式:1)通过顶层散热器的冷风阀手动分散排气2)通过专设的空气管手动或自动集中排气。
7.系统的水平失调:在远近立管处出现流量失调而引起在水平方向冷热不均的现象,称为系统的水平失调。
8.水平系统与垂直系统相比,具有如下特点:1)系统的总价一般要比垂直式系统低2)管路简单,无穿过各层楼板的立管,施工简单。
3)有可能利用最高层的辅助空间,架设膨胀水
箱,不必在顶棚上专设安装膨胀水箱的房间。
9.同程式系统的特点:通过各个立管的循环环路的总长度都相等。
10.室内分户系统由三部分组成: 1)满足热用户用热需求的户内水平采暖系统{户内系统}2)向各个用户输送热媒的单元立管采暖系统,即用户的公共立管,可设于楼梯间或专用的采暖管井内{ 单元立管系统}3)向各个单元公共立管输送热媒的水平采暖系统{水平干管系统}。
11.户内水平水平采暖管道连接形式:水平单管串联式、水平单管跨越式、水平双管同程式、水平双管异程式和水平网程式。
因为在实际应用时由于同程式立管无法克服重力循环压力的影响,因此单元立管采暖系统应采用异程式立管。
12.分户采暖内系统包括:水平管道、散热装置、温控调节装置、系统的入户装置13.建筑热力入户装置的位置:1)新建住宅建筑应设置在住宅内部:⑴无地下室的住宅宜设置在采暖管道竖井下部,首间楼递间下部设热力小室或热力箱。
⑵有地下室的住宅建筑,热力入口应设置在地下室专用的房间。
2)对于既有建筑的新建与改造采暖工程,热力入口可参照新建住宅设置,若无位置,可设于单元雨篷上或建筑外,但要做好防雨、防冻与防盗的措施。
14.膨胀水箱的作用:用来储存热水供暖系统加热的膨胀水量。
在重力循环上供下回式系统中,还起着排气作用。
其另一个作用是恒定供暖系统的压力。
15.膨胀水箱上连有膨胀管、溢流管、信号管、排水管、循环管等管路。
当系统冲水水位超过溢流管口时,通过溢流管将水自动溢流排出。
信号管用来检查膨胀水箱是否存水,一般应引到管理人员容易观察到的地方。
排水管用来清洗水箱时放空存水和污垢。
16.在膨胀管、循环管、溢流管上严禁安装阀门,以防止系统超压,水箱水结或水从水箱溢出。
17.热水供暖系统排除空气的设备有:集气罐、自动排气阀、冷风阀。
第四章室内热水供暖系统的水力计算 1.局部阻力法的基本原理:将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。
ζd =λl/d2.当量长度法的基本原理:是将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来计算ld = ∑ζd/λ 3.在串联管路中,管路的总阻力数为各串联管路阻力数之和。
串联管路的总压力降:△P = △P1 + △P2 + △P3 串联管
路的总阻力数:Sch = S1 + S2 + S3 4.在并联管路中,管路的总流量为各并联管路流量之和。
并联管路的总流量:G = G1 + G2 +
G3 5. 室内热水供暖系统的水力计算的主要任务和方法:1)按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力,确定各管段的管径2)按已知系统各各管段的流量和各管段的管径,确定系统所必须的循环作用压力。
3)按已知系统各管段的管径个该管段的允许压降,确定通过该管段的水流量。
6.按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力,确定各管段的管径。
此种情况的水力计算,有时也用在已知各管段的流量和选定的比摩阻R值或流速v值的场合,此时选定的R值和v值,常采用经济值,称为经济比摩阻或经济流速。
一般选用60~120Pa/m。
7.热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间的计算压力损失相对额差,不应大于
±15%。
8.最大允许的水流速度不应大于下列数值:①民用建筑 1.5m/s ②生产厂房的辅助建筑物 2m/s ③生产厂房 3m/s 9.重力(自然)循环双管供暖系统管路的循环作用压力包括两部分:①水在散热器内冷却所产生的作用压力②水在循环环路中冷却的附加作用压力。
10.散热器的进流系数:流进散热器的水流量与通过该立管水流量的比值。
(在垂直式顺流系统中,散热器单侧连接时,a=1;双侧连接时两侧散热器的支管管径及长度相等时
a=0.5)。
影响两侧散热器之间水流量分配的因素有:一是由于散热器负荷不同致使散热器平均水温不同而产生的重力循环附加作用压力差值;二是并联环路在节点压力平衡状况下的水流量分配规律。
11.分户采暖系统水利工况特点:1)室内有人时,散热器处于正常工作状态,室内采暖设计温度为18摄氏度;室内无人时,散热器处于值班采暖状态。
2)热消费水平与舒适度需求不同,不同的环路会对室温有不同的要求;即便是同一环路,不同房间对室温的要求不同,对同一环路的散热器的散热量还有不同的要求。
3)用户环路还有被调节与关闭的可能。
第五章室内蒸气供热系统 1室内蒸汽供暖系统的分类:1)按照供气压力的大小分为:高压蒸汽供暖、低压蒸汽系统、真空蒸汽系统2)按照蒸汽干管布置的不同分为:上供式、中供式、下供式3)按照立管的
布置特点分为:单管式和双管式4)按照回水动力不同分为:重力回水和机械回水。
2.蒸气供暖系统分类:1)高压蒸汽供暖系统(供汽的表压力高于70KPa)2)低压蒸气供暖(等于或小于70 KPa)3)真空蒸气供暖(当系统中的压力低于大气压力时)。
3.湿式凝水管:在总凝水立管全部充满凝水,凝水满管流动,称为湿式凝水管。
6.疏水器的作用:自动阻止蒸汽遗漏,而且能迅速地排用热设备及管道中的凝水,同时能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体。
即阻汽排水。
7室内蒸汽采暖系统的水力计算:无论是高压系统还是低压系统水力计算都包括两部分:一部分是蒸汽部分;另一部分是散热器凝结放热部分。
8.水塞:在蒸气供暖系统中,沿管壁凝结的沿途凝水可能被高速的蒸汽流裹带,形成随蒸汽流动的高速水滴;落在管底的沿途凝水也可能被高速蒸汽流中心掀起形成水塞。
水击:并随蒸汽一起高速流动,在遇到阀门、拐弯或向上的管段等使流动方向改变时,水滴或水塞在高速下与管件或管子撞击,就形成水击。
在供汽干管向上拐弯处,必须设置疏水装置。
第六章集中供热系统的热负荷 1.集中供热系统的热负荷分为两类:①季节性热负荷:供暖、通风、空气调节系统的热负荷是季节性热负荷。
特点:它与室外温度、湿度、风向、风速和太阳辐射等气候条件密切相关,其中对它的大小起决定性作用的是室外温度,因而在全年中有很大的变化。
②常年性热负荷:生活用热(主要是指热水供应)和生产工艺系统用热属于常年性热负荷。
特点:与气候条件的关系不大,而且,它的用热状况在全日中变化较大。
2.热负荷的概算方法:体积热指标法、面积热指标法、城市规划指标法3.通风设计热负荷的概算方法:通风体积热指标法和百分数法。
4.热负荷图有:热负荷时间图、热负荷随室外温度变化图、热负荷延续时间图。
第七章集中供热系统的热源 1.在集中供热系统中的热源有:热电厂、区域锅炉房、低温核能供热厂。
2.热电厂:是联合生产电能和热能的发电厂。
3.工业余热:指工业生产过程的产品和排放物料所含的热或设备的散热。
核能供热:是以核裂变产生的能量为热源的城市集中供热方
式。
4.换热器的分类:①按参与热交换的介质分类,分为:汽—水(式)换热器和水—水(式)换热器②按换热器热交换(传热)的方式,分为:表面式换热器和混合式换热器 5.供热系统热源的常用设备:水处理设备、各种水箱、分汽(水)缸、除污器、水过滤器6.水箱的基本配管:进水管、出水管、溢流管、泄水管和信号管,为保证水质,开式水箱应加盖,并留有通气管。
7.分(集)汽(水)缸的作用:具有稳定压力,平缓并均匀分配水流的作用第八章集中供热系统 1.热水供热系统主要采用的形式:闭式系统和开式系统 2.闭式与开式热水供热系统的优缺点:1)闭式热水供热系统的网路补水量少。
2)在闭式热水供热系统中,网路循环水通过间壁式热交换器将.水质相同且稳定。
3)在闭式热水供热系统中,在热力站或用户入口处,需安装间壁式热交换器。
4)在利用低位热能方面,开式系统比闭式系统要好。
3.凝结水回收系统分为:非满管流的凝结水回收系统(低压自流式系统)、两项流的凝结水回收系统(余压回水系统)、重力式满管流凝结水回收系统、闭式余压凝结水回收系统、闭式满管流凝结水回收系统、加压回水系统。
4.供热管网的形状分为枝状管网和环状管网;按照热源的个数可分为单一热源和多热源管网。
5.多热源联合供热系统,目前主要有三种热源组合方式:1)热电厂与区域锅炉房联合2)几个热电厂联合3)几个区域锅炉房联合6.
热电厂与几个外置热源联合供热的运行方式有三种:多热源并网运行、多热源解列运行和多热源分别运行。
第十章热水系统的水力工况 1.一致失调:当网路中个热用户的水力失调度都大于1或都小于1时。
分为等比失调和不等比失调。
等比失调:所有热用户的水力失调度值都相等的水力失调。
不等比失调:热用户的水力失调度值不相等的水力失调状况。
2.不一致失调;当网路中各热户的水力失调有大于1 ,有的小于1时,则为不一致失调。
3.提高热水网路水力稳定性的主要方法是相对的减少网路干管的压降或相对的增大用户系统的压降。
第十一章 1.供热调节的三种调节方式:集中调节、局部调节、个体调节
2.集中供热调节的方法:①量调节——改变网路的循环水量②质调节——改变网路的供水温度③分阶段改变流量的质调节④间歇调节——改变每天供暖小时数⑤质量——流量调节——即同时改变网路供水温度和流量
3.基本计算原理网路的供热量 = 供暖用户系统散热设备的放热量 = 供暖热用户的热负荷
4.供热综合调节:通常是根据供暖热负荷进行集中供热调节,而对其他热负荷则在热力站或用户处进行局部调节。
一填空:1、在机械循环上供下回式水平敷设的供水干管应设沿水流方向上升0.005的坡度,在供水干管末端的最高点处设集气罐来进行集中排气。
2机械循环热水供暖系统与自然循环系统的主要区别是循环动力不同、膨胀水箱的作用和连接点不同和排气方式不同。
3、一般情况下,室内热水采暖系统的流动状态几乎都处于紊流过渡区,室外热水的流动状态大多处于紊流粗糙区。
4在蒸气采暖系统中,蒸气流动的动力来自身压力,采用的调节方式为间歇调节,工作时有噪声,易产生水击现象5热水热网系统采用的定压方式有高位水箱定压、补给水泵定压和气体定压。
6机械循环热水采暖系统的平均比摩阻为60~120pa/m. 7、工程设计中,常用的阻力计算方法有当量局部阻力法和当量长度法8水力计算中管径和流量不变的一段管段称为计算管段。
9、蒸气采暖系统中热流是由蒸气凝结水放热,热水采暖系统热源由温度将放热。
10、围护结构的表面换热过程是对流和辐射的综合过程。
11、常用的阀门有截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、手动调节阀和电磁阀。
12、供热管道的保温层是由保温层和保护层两部分组成;常用的保护层有金属保护层、包扎式混合保护层和涂抹式保护层。
13、室外供暖系统管道的敷设方式有地上、地沟、直埋。
14暖通规范规定我国选定采暖系统室外计算温度的方法为不保证天数法(不保证5天)。
15疏水器的作用是自动阻止蒸汽溢漏排除凝水不凝气体和空气。
16蒸汽供暖系统水平失调有自调性和周期性。
17分户采暖系统室内管道连接形式常用水平单管跨越形式,单元立管采用双管异程形式,水平干管一般采用双管同程形式。
18室外供热系统的经济比摩阻一般为30~70pa/m。
19在单管下供下回
低压蒸气供暖系统中,自动放气阀应装在散热器的1/3高度处。
20、在室内供暖系统中,水平式与垂直式系统相比,易出现排气困难。
21室外供热管道常采用铸铁管,管内流速一般为
3~10m/s. 22、回路循环水泵的扬程仅取决于闭合环路中总压力损失与建筑物楼高无关。
23、热水回路水力计算时,当热媒的密度与水力计算表中不同时,应对表中的速度和比摩阻两个参数进行修正。
24、机械循环系统中膨胀水箱的作用是:储水和稳压。
25、供热工程:生产、输配和应用中、低品位热能的工程技术。
26、集中供热系统由热源、热网和热用户。
常用热源:区域锅炉房和热电厂。
由热电厂同时供应电能和热能的能源综合供应方式称为热电联产。
27、按疏水器工作原理分为:机械型、热动力型和热静力型即恒温型。
28、干式凝水管:在蒸气供暖系统中,系统工作时,该管道上部分应充满空气,下部分充满凝水,凝水靠重力流动,这种非满管流动的凝水管。
29、集中供热系统的热负荷分为两类:①季节性热负荷;②常年性热负荷。
30、最小传热阻:根据围护结构内表面温度值满足表面不结露,围护结构内表面温度和室内空气温度差满足卫生要求而确定的围护结构的传热热阻,称为最小传热阻。
31、散热器的进流系数:流进散热器的水流量与通过该立管水流量的比值。
二、名词解释 1、热水热网的水力失调:热水供热系统中,各热用户在运行中的实际流量与规定流量的不一致现象称为该热用户的水力失调。
2、采暖:使室内获得热量并保持一定的室内温度,以达到适宜的生活条件或工作条件的技术。
3、散热器的金属热强度:散热器内热媒平均温度与室内温度相差1摄氏度时,每公斤质量散热器单位时间内所散出的热量。
4、采暖耗煤量指标:在采暖期室外平均温度条件下,为保持室内计算温度,单位面积子啊一个采暖期消耗的标准煤量。
5、管段的阻力数:当管段通过单位流量时的压力损失值。
6、水力稳定性:指网路中各个用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的能力。
7、水压曲线:在热水管路中,将管路各节点的测压管水头高度顺次连接起来的曲线。